Automatische Kaffeemaschine Es gibt verschiedene Verfahren, um trinkfertigen Bohnenkaffee zuzubereiten. Hierzu gehört u. a. auch der Ausschank von Bohnenkaffee, der aus einem flüssigen Kaffeekonzentrat hergestellt wird. Man be dient sich Maschinen, die vollautomatisch arbeiten und hierbei gleichzeitig den Becher mitliefern und nach Wahl ebenfalls die Zubereitung mit Milch bzw. Sahne oder Zucker vornehmen. Solche Maschinen arbeiten als Grossautomaten, wobei die jeweils be nötigte Kaffeemenge mechanisch bzw. elektrome chanisch dosiert wird, indem z.
B. ein Kleinelektro- motor die Ventile für das Wasser und das Konzentrat für eine bestimmte Zeit öffnet.
Um dem Verbraucher anzuzeigen, dass kein Kaffeekonzentrat in dessen Vorratsbehälter mehr vor handen ist, ist in den bekannten Maschinen eine Leer anzeige vorhanden, die zumeist über ein elektrisches Zählwerk erfolgt, das die gleichzeitig mit der Kaffee ausgabe verbundene Lieferung eines Bechers regi striert und nach Verbrauch der Becher anzeigt, dass kein Kaffee mehr entnehmbar ist.
Abgesehen davon, dass die mechanische bzw. elek tromechanische Dosierung der Kaffeemenge erheb liche Ausmasse des Automaten bedingt, und die Do sierung selbst nicht genügend genau ist, kommt es bei den bekannten Maschinen vor, dass die Konzentrat menge nicht ohne Rest in eine ganze Zahl von Trink bechern aufgeteilt werden kann, so dass noch ein Rest im Vorratsbehälter zurückbleibt, obwohl kein Becher mehr vorhanden ist.
Die Erfindung betrifft eine automatische Kaffee- maschine, die ein flüssiges Kaffeekonzentrat und auf Trinktemperatur erhitztes Wasser dosiert ausgibt.
Nach der Erfindung zeichnet sich die Maschine dadurch aus, dass die Ausgabe des flüssigen Kaffee konzentrates und des Wassers über einen elektroni schen Zeitschalter gesteuert wird und die Leeranzeige mittels eines elektrischen Schalters automatisch er folgt.
Der Gegenstand der Erfindung ist an zwei Aus führungsbeispielen auf den Zeichnungen veranschau licht, und zwar zeigen: Fig. 1 und 2 die eine Ausführung mit der einen und Fig. 3 und 4 dieselbe Ausführung, mit einem Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 1 bzw.
II II der Fig. 3, und einer anderen Leeranzeigeauslösung, Fig. 5 und 6 die Grundrisse der Fig. 1 und 3, ohne Deckel, Fig. 7 einen Schnitt durch den Konzentratbehälter in Form einer Thermosflasche in vergrössertem Mass stab, Fig. 8 eine andere Ausführungsform der Kaffee maschine in Ansicht und Fig. 9 ein Schaltschema für die Ausführungsform gemäss Fig. B.
In einem Wassertank 1 befindet sich eine Heiz schlange la, die durch einen nicht gezeigten Thermo staten in Betrieb gesetzt wird. Der automatische Zu fluss von Wasser wird beispielsweise durch ein Schwimmerventil 1b geregelt. Der Ausfluss des er hitzten Wassers erfolgt aus einem elektromagnetischen Ventil 6. Im Gerät befindet sich ein thermisch iso lierter Behälter 2 (z. B. eine Thermosflasche), der das flüssige Kaffeekonzentrat enthält, das in seinem Abfluss durch ein Ventil 7 reguliert wird.
Sowohl das Wasserventil 6 als auch das Kaffeeventil 7 können durch Knopfdruck oder Einwurf einer Münze mittels eines elektronischen Zeitschalters 3 geöffnet werden, wobei der Stromkreis der beiden Ventile 6 und 7 so lange geschlossen bleibt, bis die eingestellte Zeit am Zeitschalter 3 abgelaufen ist. Sodann schliessen sich die Ventile 6 und 7 wieder durch Unterbrechen ihrer Stromkreise. Mit dieser Art der Steuerung wer- den rein mechanisch arbeitende Teile und ungenaue Dosierungen vermieden, da der elektronische Schal ter praktisch keinem mechanischen Verschleiss unter worfen ist und ebenfalls Ungenauigkeiten durch rein mechanisch arbeitende Teile ausgeschaltet werden.
Bei einem solchen Gerät ist eine einwandfreie Leeranzeige für den Konzentratbehälter 2 dadurch zu erreichen, dass im Gegensatz zu den bekannten Maschinen, bei denen die Leeranzeige beispielsweise mittels elektrischer Zählwerke erfolgt, ein elektrischer Schalter vorgesehen ist, der entweder mechanisch oder elektronisch betätigt wird.
Im ersteren Fall ist der Behälter 2 (Fig. 1) nicht fest montiert, sondern an einem Waagebalken 4 auf gehängt, welcher mit einem Gegengewicht 4a ver sehen ist. Dieses Gegengewicht wird so austariert, dass der Waagebalken dann in Bewegung kommt, wenn der Rest des Kaffeekonzentrates aus dem Behälter entnommen ist und durch die dann entstehende Be wegung ein Schalter 9 ausgelöst wird!, der durch Lichteffekt eine Leeranzeige in Betrieb setzen oder den Münzeinwurf sperren kann.
Im anderen Fall wird die Leeranzeige dadurch ausgelöst, dass der Kaffeekonzentratausfluss sichtbar gemacht wird und der Schalter 9 durch Zwischen schaltung einer Photozelle 5 (Fig.3), einer Licht quelle 5b und eines elektronischen Verstärkers 5a in Betrieb gesetzt wird, der nun seinerseits die Leer anzeige vornimmt. In beiden Fällen mischt sich das Kaffeekonzentrat mit dem auf Trinktemperatur er- hitzten Wasser in einem gemeinsamen Ausflussrohr 8; es kann aber auch getrennt geleitet werden, um sich in dem bereitgestellten Gefäss selbst, z. B. der Kaffee tasse, zu mischen.
Der isolierte Konzentratbehälter in Form einer auf den Kopf gestellten Thermosflasche 2 ist gemäss Fig. 7 in einem Gehäuse 10 untergebracht und mit einem Stöpsel 2a nach unten abgeschlossen, in den der eine Schenkel lla eines U-Rohres mündet, dessen anderer Schenkel 11<I>b</I> oberhalb des Stöpsels<I>2a</I> endet.
Das Ende des Schenkels l la ist an einen Entlüftungs kanal 14 im Stöpsel 2a angeschlossen, wodurch er reicht wird, dass die die in der Thermosflasche 2 beim Ausschenken entstehende Druckdifferenz ausglei chende Luft vom Eintritt in den Kanal 14 an bis zum Austritt aus dem U-Schenkel llb immer denselben Weg zurücklegt.
Da bekanntlich chemisch nicht präparierte Kon zentrate mehr oder weniger zur Sedimentbildung nei gen, besteht die Gefahr, dass sich der unten offene Schenkel 11b des Rohres an seiner Austrittstelle für die Entlüftung mit Sedimenten verstopft oder dass solche Sedimente in nachgeschaltete Dosierungsvor richtungen dringen und technische Störungen hervor rufen. Man hat daher schon versucht, die Sediment bildung durch Hinzufügen von Stabilisatoren oder Antioxydationsmittel zu vermeiden, um z. B. bei Kaffeekonzentraten das schnelle Ausfällen von Gerb säureteilchen zu verhindern.
Diese Methode ist des halb nachteilig, weil der Charakter des naturreinen Kaffeekonzentrates durch das Hinzufügen von chemi schen Hilfsmitteln beeinträchtigt wird.
Um nun kolloidale Schwebstoffe von den gefähr deten Stellen abzuleiten, ist oberhalb des Stöpsels 2a um die beiden U-Schenkel lla und llb herum ein Schirm, z. B. in Form einer Platte 15, vorgesehen, dessen Umfang mit der Innenwandung der Thermos flasche 2 einen Ringraum bildet.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass sich die Sedi mente nicht nur oberhalb, sondern auch unterhalb des z. B. aus Kunststoff Plexiglas (eingetragene Marke) bestehenden Schirmes 15 absetzen, welcher Vorgang wohl darauf zurückzuführen ist, dass der Schirm 15 einer statischen Potentialdifferenz ausge- setzt ist, so dass ein geringer elektrischer Strom - er zeugt durch einen natürlichen Säuregehalt des Kon zentrates - vorhanden ist, der die kolloidalen Schweb stoffteilchen zum Wandern bringt, wobei diese sich in erster Linie an dem Plexiglas -Schirm 15 fest setzen.
In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform der Maschine nach der Erfindung gezeigt, bei der die elektronische Steuerung so eingerichtet ist, d'ass so wohl die Ausgabe des fertigen Kaffees als auch deren Beenden elektronisch ausgelöst wird. Dies geschieht dadurch, dass beim Einführen der Tasse in den Aus gabebereich die Ausgabe des Kaffees erfolgt, ohne dass von aussen her ein gesonderter, vom Bedienungs personal herrührender Impuls vorgenommen zu wer den braucht. Wenn gewünscht, kann die elektronische Steuerung auch durch eine mechanische Kontaktgabe in an sich bekannter Weise ersetzt werden, indem das jeweilige Gefäss im Bereich der Ausgabemulde auf den Boden gesetzt oder gegen eine der Wände an gelehnt wird.
Der Ausgabebereich besteht bei der Ausführungs form gemäss Fig. 8 aus einer Mulde 16, in deren Be reich sich gegenüberliegend eine Lichtquelle 17 und ein Photowiderstand 18 befinden.
Sobald die Tasse 19 in den Bereich des zwischen Zelle 17 und Widerstand 18 vorhandenen Lichtstrah les gelangt, wird, wie in den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 bis 6, ein elektronischer Zeitschalter ausgelöst, so dass sich die entsprechende Kaffeedosis aus dem Auslaufrohr 8 in die Tasse 19 ergiesst.
Natürlich kann das selbsttätige Steuern auch mit tels einer Photozelle erfolgen.
In Fig.9 ist das Schaltschema für die elektro nische Steuerung der Maschine gemäss Fig. 8 darge stellt, wobei I und III je einen elektronischen Schal ter und 1I den elektronischen Zeitschalter bedeuten.
Durch das Einführen der Tasse in die Licht- Photowiderstandsstrecke 20-2l wird im Schalter III die Zündspannung von einer Röhre 22 abgenommen, und der Schalter geht in Ruhestellung. Dabei erhält der elektronische Zeitschalter 1I über die Kontakte 23, 24 und 25 den Strom der Netzspannung, so dass sowohl die Spule 26 für Kaffeeabgabe als auch die Spule 27 für die Wasserabgabe zu arbeiten begin nen.
Über die Klemmen 28 und 29 der drei Schalter I, 11 und III werden gleichzeitig mit 30 bezeichnete Trockengleichrichter mit Strom versorgt, von denen derjenige des Schalters II mit einer Stabilisatorröhre 31 zusammenarbeitet, die eine stabilisierte Gleich spannung an eine Stabilisationseinheit 32, 33, 34 an legt, die sich im Starteranodenkreis einer Kaltkatho- denröhre 22a befindet.
Durch Änderung eines Schichtdrehwiderstandes 35 kann die Aufladezeit des Kondensators 32 und damit die Schältzeit der Kaltkathodenröhre 22a ein gestellt werden. Sobald die letztgenannte Röhre ge zündet hat, bekommt ein im Anodenkreis befindliches Relais A 1 Strom und zieht an. Durch sein Schaltele ment 23 unterbricht es jetzt den Stromkreis für die Spulen 26 und 27. .Mit einem Trimmer 37 kann die eingestellte Schaltzeit nachreguliert werden.
Der elektronische Schalter 1 hat den gleichen Aufbau wie der Schalter III und dient zur Auslösung der Leeranzeigevorrichtung. Zwischen 38 und 39, die wiederum eine Licht-Photowiderstandsstrecke dar stellen, befindet sich im betriebsfähigen Zustand der Vorrichtung- der nicht dargestellte Plexiglas -Einsatz zur Aufnahme des Kaffeekonzentrates.
Im gefüllten Zustand des Einsatzes können die ausgesandten Lichtstrahlen der Photozelle 38 das Kaffeekonzentrat nicht durchdringen, so dass der re lativ hohe Widerstandswert des Photowiderstandes 39, der im Starteranodenkreis der Kathodenröhre 22b liegt, ein Zünden desselben verhindert und ein mit A2 bezeichnetes Relais in Ruhestellung bleibt.
Ist dagegen das Kaffeekonzentrat aus dem vorer wähnten Einsatz zur Neige gegangen, so dringen die Lichtstrahlen zum Photowiderstand durch und setzen dessen Widerstandswert derart herab, dass die Starter anodenspannung mit höherer Spannung an der Star teranode liegt, wodurch die Röhre 22b zündet und das Relais A2 anzieht. Dabei werden die Schaltele mente 23 und 36 betätigt, die eine mit 40 bezeichnete Meldelampe zum Aufleuchten bringen.
Diese Lampe brennt so lange, bis durch Aus wechseln des leeren Einsatzes gegen einen gefüllten der vorerst erwähnte Zustand wieder hergestellt ist, wobei der elektronische Schalter I in Ruhestellung zurückkehrt.
Es ist ersichtlich, dass der Schaltablauf der Schal ter I und III im Prinzip der gleiche ist. Im Gegensatz zur Photozelle 21 im Schalter III ist indessen die Stromspannung der Photozelle 38 im Schalter 1 über einen Transformator 41 auf eine niedere Wechsel spannung herabgesetzt.